第四章集成运放内部电路设计201304

1、第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计模拟电子电路及技术基础模拟电子电路及技术基础第四章集成运放内部电路设第四章集成运放内部电路设计计第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计运算放大器运算放大器 集成集成作用作用: : 放大、运算。放大、运算。 （需附加电路来实现）（需附加电路来实现） 它既可用作放大器来放大电信号，还能完成比例，加法，它既可用作放大器来放大电信号，还能完成比例，加法，积分，微分等数学运算，其名即由此而来。积分，微分等数学运算，其名即由此而来。它在实际中广泛应用于自动控制、精密测量、通信、信号它在实际中广泛应用于自动

2、控制、精密测量、通信、信号处理等电子技术应用领域处理等电子技术应用领域 。、多端、多端、有源电路元件、有源电路元件是在同一块微小的硅片上经过氧化、光刻、是在同一块微小的硅片上经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等工艺，将电阻、二极管、晶体管、扩散、外延、蒸铝等工艺，将电阻、二极管、晶体管、场效应管及小电容和它们之间的连线组成的完整电路制场效应管及小电容和它们之间的连线组成的完整电路制作作在一块半导体基片上，在一块半导体基片上，最后再进行封装，形成的一个最后再进行封装，形成的一个实现特定功能的完整电路。实现特定功能的完整电路。 什么是运算放大器？什么是运算放大器？V-V+4.1 4.1 集成运放电路

3、电路概述集成运放电路电路概述第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计同相输入端的输入信号与输出信号相位相同；同相输入端的输入信号与输出信号相位相同；反相输入端的输入信号与输出信号相位相反。反相输入端的输入信号与输出信号相位相反。集成运算放大器的符号集成运算放大器的符号国家标准国家标准常用常用通常运算放大器有通常运算放大器有5 5个引出端：正电源端，负电源端，同相输个引出端：正电源端，负电源端，同相输入端，反相输入端，输出端入端，反相输入端，输出端, ,还有公共端通常称为还有公共端通常称为“地地”, ,为为了了简化简化电路图中有时将电路图中有时将正电源端正电源端，负

4、电源端负电源端 和和地地省略省略第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计1 1、集成运放电路的组成及符号、集成运放电路的组成及符号电流源电路电流源电路差分放大电路差分放大电路共射放大电路共射放大电路功率级功率级4.1 4.1 集成运放电路电路概述集成运放电路电路概述第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计4.1 4.1 集成运放电路电路概述集成运放电路电路概述集成电路分类：集成电路分类： 通用型运放：通用型运放： 专用型运放专用型运放：高阻型、高速型、高精度型、低温高阻型、高速型、高精度型、低温漂型、低漂型、低/ /微功耗型、高压大功

5、率型微功耗型、高压大功率型 特定功能运放：仪表用放大器、缓冲放大器、隔特定功能运放：仪表用放大器、缓冲放大器、隔离放大器等。离放大器等。第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计4.1 4.1 集成运放电路电路概述集成运放电路电路概述集成运放的组成：集成运放的组成： 1.1.输入级输入级输入电阻高、差模电压放大倍数大、共模信号抑制能力强、静态电流输入电阻高、差模电压放大倍数大、共模信号抑制能力强、静态电流和失调偏差小。和失调偏差小。2.2.中间级中间级提供足够大的电压放大倍数，多采用共发射极提供足够大的电压放大倍数，多采用共发射极( (或共源极或共源极) )3.3.

6、输出级输出级提高输出功率、降低输出电阻提高输出功率、降低输出电阻( (即提高带负载能力即提高带负载能力) )、减小非线性失真、减小非线性失真和增大输出电压的动态范围。和增大输出电压的动态范围。4.4.偏置电路偏置电路采用恒流源电路采用恒流源电路. .集成运放的分类：集成运放的分类： 通用型运放：通用型运放： 专用型运放：高阻型、高速型、高精度型、低温漂型、低专用型运放：高阻型、高速型、高精度型、低温漂型、低/ /微功耗型、微功耗型、高压大功率型高压大功率型 特定功能运放：仪表用放大器、缓冲放大器、隔离放大器等。特定功能运放：仪表用放大器、缓冲放大器、隔离放大器等。第四章第四章 集成运算放大器的

7、内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计4.1 4.1 集成运放电路电路概述集成运放电路电路概述1.1.高增益直接耦合放大器高增益直接耦合放大器2.2.尽量用有源器件代替无源元件尽量用有源器件代替无源元件3.3.利用对称结构改善电路性能利用对称结构改善电路性能集成运放的特点：集成运放的特点： 4.4.广泛采用复合管广泛采用复合管5.5.温度稳定性较高温度稳定性较高 6.6.集成度高，功耗小集成度高，功耗小 第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计8多级放大器多级放大器高输入电阻高输入电阻强抑正干扰能力强抑正干扰能力差动式放大器差动式放大器电压放大倍数高电压放大倍数

8、高线形特性优良线形特性优良输出电阻小输出电阻小负载能力强负载能力强满足负载对功率满足负载对功率的要求的要求功率放大电路功率放大电路输入级输入级中间级中间级输出级输出级电流源电路电流源电路反向端反向端同向端同向端RL集成运放的特点：集成运放的特点： 第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计晶体管的恒流特性晶体管的恒流特性IC0IBUCEQceCQCEQOrIUR4.2 4.2 集成运放电路中的电流源电路集成运放电路中的电流源电路bCCBCRUII第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计4.2 4.2 集成运放电路中的电流源电路集成运放电

9、路中的电流源电路1.1.单管电流源电路单管电流源电路BBECE3UUIIR2BCC12RUURR第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计UCCRCR3R1R2Ro)1 (33RRrRrRBbeceORCRoIC21/ RRRB4.2 4.2 集成运放电路中的电流源电路集成运放电路中的电流源电路第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计 21CEO2CEO1CEOIIIBE2BE1BEUUU22122CREFBREFCCIIIIIIRrIREFIC2UCCT1T2IB2IB1IC12C1CII2B1BIIrCCrBECCREFRURUUI

10、REFREFCIII2 22. 2. 镜像电流源镜像电流源镜像电流源的温度补偿作用镜像电流源的温度补偿作用 第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计多路镜像电流源多路镜像电流源2311cccnREFIIIIN多集电极晶体管电流源多集电极晶体管电流源 第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计3.3.比例电流源比例电流源11 1222BEEBEEUI RUI R12BEBEUU1 122EEI RI R1122122EECEEREFEERRIIIIRR11CCBEREFUUIRR第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内

11、部电路设计4.4.微电流电流源微电流电流源122122221()lnTECEBEBEEEEUIIIUURRI222lnTREFECCUIRII222lnTREFCECUIIRI第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计5.5.威尔逊电流源威尔逊电流源负反馈型电流源负反馈型电流源C1REFB3REFC3IIIII/E3C2B1B2C2IIIII1因为因为 E3C31II所以所以 2C3REF2222II1()2222REFREFII32REFICCBEBEUUUR负反馈的存在，负反馈的存在，I IC3C3受受影响大大减小，且稳定影响大大减小，且稳定IC3IC2IC1I

12、B3IC3第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计6.6.改进型电流源改进型电流源-加射随器隔离的电流源加射随器隔离的电流源3T1BI2BIREFI利用 的隔离和电流放大和作用，减少了基极电流 和对基准电流的分流作用， 321322122 11ECCREFBREFCBREFREFIIIIIIIIII REFREFCIII1212第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计 改进的多输出镜像电流源改进的多输出镜像电流源 )(51Cr51Br55er1C1I4I1I4I1IIIrr554C3C2CII411III)()( 第四章第四章 集成运

13、算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计4. 2. 24. 2. 2场效应晶体管组成的电流源场效应晶体管组成的电流源 T1一定工作于恒流区 T1、T2的电性能完全相同 12DDGSREFDDUUIIIR2( )()2nOXDGSGS thCWIUUL111222/DDIWLIWL第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计111111111222333444/,/DDDDDDIWLIWLIWLIWLIWLIWLMOSMOS多输出电流源电路多输出电流源电路 第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计例例22OREFII35OREFI

14、I 对于N沟道FET组成的电流镜，宽长比的比值为2：4：101：2：5，所以有，435OOREFIII53525OOREFIII63210OOREFIII P沟道FET电流镜的宽长比的比值为2：10：41：2：5，所以有第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计4. 2. 3 4. 2. 3 电流源的主要应用电流源的主要应用-有源负载有源负载有源负载的特点 (1)采用有源负载的放大器具有很高的电压增益。(2) 有源负载放大器的增益与电源电压无关。(3) 可以大大节约芯片面积。第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计 ioV=VVA共射电

15、路的电压增益为：共射电路的电压增益为：beLc)/(rRR 对于此电路对于此电路R Rc c就是镜像电流就是镜像电流源的交流电阻，源的交流电阻，放大管放大管镜像电流源镜像电流源镜像电流源镜像电流源镜像电流源镜像电流源4. 2. 3 4. 2. 3 电流电流源的主要应用源的主要应用-有源负载有源负载第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计有源负载共射放大电路有源负载共射放大电路 112u1/ / /AceceLBberrRRr 4. 2. 3 4. 2. 3 电流电流源的主要应用源的主要应用-有源负载有源负载第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的

16、内部电路设计有源负载射级跟随器有源负载射级跟随器 第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计1、要放大缓慢变化的信号、要放大缓慢变化的信号 2、便于集成、便于集成IC如何办?温漂零点零点漂移漂移直直接接耦耦合合能不能加隔直电容能不能加隔直电容?4 43 3差分放大电路差分放大电路第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计1.1.定义定义：输入为零时，输出信号是一个随时间变化，漂移不定输入为零时，输出信号是一个随时间变化，漂移不定的非零信号的非零信号, ,即输出电压偏离原来起始点而上下波动。即输出电压偏离原来起始点而上下波动。2.2.原因原

17、因：温度变化，电源电压波动等内部原因。温度变化，电源电压波动等内部原因。3.3.影响影响：静态工作点，与被放大信号混淆，被后级传播恶化。静态工作点，与被放大信号混淆，被后级传播恶化。viRC1R1T1+UCCvoRC2T2R2RE2vot0有时会有时会将信号将信号淹没淹没4.3.1 4.3.1 零点漂移零点漂移现象现象第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计例如例如 100,=V1A若第一级漂了若第一级漂了100 100 uVuV，则第一级输出漂移则第一级输出漂移 1 V1 V。若第二级也漂了若第二级也漂了100 100 uVuV，则第二级输出漂移则第二级输出漂移

18、 10 mV10 mV。假设假设。 1= 100,=V3V2AA漂了漂了 100 uV漂移漂移 10 mV漂移漂移 1 V+ 10 mV漂移漂移 1 V+ 10 mV抑制第一级或前几级的温漂是关键。抑制第一级或前几级的温漂是关键。第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计 如果存在一个产生零点漂移的信号源，如果存在一个产生零点漂移的信号源，从输出信号中扣除掉，就可以克服零点漂移从输出信号中扣除掉，就可以克服零点漂移. . vo一一vovovo4.3.24.3.2一般差分放大电路的特性分析一般差分放大电路的特性分析第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大

19、器的内部电路设计减轻射极电阻对放大倍数的影响减轻射极电阻对放大倍数的影响当当u ui i 1 1=-=-u ui i 2 2时，时，i ie e1 1=-=-i ie e2 2 两管共用一个射极电阻两管共用一个射极电阻保证两管射极接交流地保证两管射极接交流地; ;4.3.24.3.2一般差分放大电路的特性分析一般差分放大电路的特性分析第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计4.3.24.3.2一般差分放大电路的特性分析一般差分放大电路的特性分析第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计1)1) 结构特点：结构特点：结构高度对称结构高度对

20、称, , R Rb1b1= = R Rb2b2= = R Rb b，R Rc1c1= = R Rc2c2= =R Rc c，T T1 1和和T T2 2特性完全相同。特性完全相同。2)2) 有两个输入端有两个输入端, ,两个输出端两个输出端4.3.24.3.2一般差分放大电路的特性分析一般差分放大电路的特性分析第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计1.当当ui 1=ui 2时，输出时，输出uo=uo1-uo2=0;2.当当ui 1=-ui 2时，输出时，输出uo=uo1-uo2=2uo1;3. ui 1ui 2, uo=?。差动特性差动特性4.3.24.3.2一

21、般差分放大电路的特性分析一般差分放大电路的特性分析抑制零漂原理抑制零漂原理第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计ui1+UCCRC1T1RB1RC2T2RB2ui2REUEEuoududucuc第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计1 1、共模信号、共模信号：两端输入数值相等，极性相同的输入：两端输入数值相等，极性相同的输入信号信号uic。即。即 ui1= ui2差模信号与共模信号差模信号与共模信号2 2、差模信号、差模信号：两端输入数值相等，极性相反的输入：两端输入数值相等，极性相反的输入信号。即信号。即ui1= -ui24.3

22、.24.3.2一般差分放大电路的特性分析一般差分放大电路的特性分析第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计注意：注意：ui1 =uic + uid /2 ； ui2 =uic - uid /2 差模分量差模分量: :共模分量共模分量: :uid = ui1 ui2uic = (ui1 + ui2 ) /2差模信号差模信号: :uid1 = (ui1 - ui2 ) /2共模信号共模信号: :uic1 = (ui1 + ui2 ) /2任意信号：当任意信号：当 时，称它们为任意信号，时，称它们为任意信号， 任意信号可以分解为差模信号和共模信号之和任意信号可以分解为差

23、模信号和共模信号之和21iiuu121211212212221222iiiiiicidiiiiiiciduuuuuuuuuuuuuu12122idiiiiicuuuuuu式中式中第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计例例:v50U1i v50U2i 差值差值v100 v100210U1i v100210U2i 共模信号共模信号差模信号差模信号v1050U1i v950U2i v100211000U1i v100211000U2i 差值差值v100 共模信号共模信号差模信号差模信号第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计3 3、差模增

24、益和共模增益、差模增益和共模增益差模电压增益定义 共模电压增益定义 oddiduAuoccicuAuicidocodouuuuucdAA总的输出电压 第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计1.当当vi d=0时，时， vi 1=vi 2=vic ，输出，输出vo=voc;2.当当vic=0时，时，vi 1=-vi 2=0.5vid ，输出，输出vo=vodidoVD=Avvd差模电压增益差模电压增益icoVC=Avvc共模电压增益共模电压增益总输出电压总输出电压icVCidVDocodo=vAvAvvv差模信号输出差模信号输出共模信号输出共模信号输出运用叠加定理

25、：运用叠加定理：零点漂移零点漂移有用信号有用信号第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计4 4、共模抑制比、共模抑制比dCMRcAKA20 lgdCMRcAKdBA差模电压增益越大，共模电压增益越小，差模电压增益越大，共模电压增益越小，则共模抑制能力越强，抑制零漂的能力愈强，则共模抑制能力越强，抑制零漂的能力愈强，放大电路的性能越优良。放大电路的性能越优良。综合反映抑制零漂能力的指标综合反映抑制零漂能力的指标第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计5 5、典型差分放大电路及四种工作方式、典型差分放大电路及四种工作方式（a a）双端输入

26、、）双端输入、双端输出双端输出 （b b）单端输入、）单端输入、双端输出双端输出 （c c）双端输入、）双端输入、单端输出单端输出 （d d）单端输入、）单端输入、单端输出单端输出第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计6 6、基本工作原理、基本工作原理 (1) 静态分析12()0.71222REEEEEEE QE QEeIUUUIIRR 1212C QCQE QEQIIIIC1QC2QCC1UUUC QCIRCE1QCE2QCC1UUU0.7C QCIR第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计(2)(2)动态分析动态分析1) 1)

27、双端输入，双端输出工作方式。双端输入，双端输出工作方式。 双端输入，双端输出差模电压增益。双端输入，双端输出差模电压增益。小信号等效电路ER等效为对地短路 负载电阻LR中点的交流信号电位为零 差模输入交流等效电路第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计odo1o2o1idi1i2i1uu -u2uuuu2uLdBbeRARr / /2LLCRRRCodRR2差模输出电阻差模输出电阻 差模输入电阻差模输入电阻 beBbidbididrRiuiuR221差模电压增益差模电压增益 第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计双端输入，双端输出共

28、模电压增益。双端输入，双端输出共模电压增益。共模输入差分放大电路 共模输入信号的交流通路 第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计共模电压增益为共模电压增益为OCOC1OC2Cicicuu-uA0uu共模抑制比共模抑制比dCMRCAKA 共模输入电阻共模输入电阻112(1)22iciciCBbeEcbuuRRrRii共模输出电阻共模输出电阻2occRR第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计2) 2) 双端输入，单端输出工作方式。双端输入，单端输出工作方式。双端输入，单端输出差模电压增益。双端输入，单端输出差模电压增益。 双入单出差模

29、交流通路 双入单出共模交流通路 第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计o1o1o1d1idi1i2i1uuu1Auuu2u2()2LdBbeRARr / /LCLRRR)(2beBidrRRCodRR其中差模输入电阻差模输入电阻差模电压增益为差模电压增益为差模输出电阻差模输出电阻第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计双端输入，单端输出共模电压增益双端输入，单端输出共模电压增益 EbeBLCiCOCCRrRRRuuA)1 (2/11112(1)2()dBbeECMRCBbeARrRKARr2(1)BbeeRrR1C1/ /A2CLE

30、RRR 共模放大倍数一般情况下且共模输入电阻12(1)2icbeErrR共模输出电阻COCRr 第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计单端输入的差分放大电路单端输入的差分放大电路单端输入单端输入可看作是任意输入的一个特例可看作是任意输入的一个特例 1222idiididuuuu 差模信号1222iiiicuuuu 共模信号第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计4.3.3 4.3.3 带恒流源的差分放大电路带恒流源的差分放大电路ER 3T1R2R3R、组成恒流源电路，1、3Tce3r管C-E极之间的交流等效电阻用取代典型差分放大电路

31、中的ER2、第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计RcRcRSRSRe3ECCCCCECEUIRUUU 121T1T2UCC+-+-Ui1Ui2UC3E2C1CI21IIEE2113BURRRUBEBEUUU 33-UEER1R2UEUB3UE33EI3eEE3E3ERUUI)(IC2IC1第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计恒流源的电流恒流源的电流3()OCII计算计算 EEBBBBURRRU211113333EEBBEOCEEUUUIIIR1231122EECOIIII恒流源的动态电阻恒流源的动态电阻3e3333e3121(

32、/)ABOcebeRRRrrRRREE2113BURRRUBEBEUUU 33RcRcRSRSRe3T1T2UCC+-+-Ui1Ui2UC-UEER1R2UEUB3UE33EIIC2IC1第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计4.3.44.3.4有源负载的差分放大电路有源负载的差分放大电路 用镜像电流源作差用镜像电流源作差分放大电路的有源集电分放大电路的有源集电极负载电阻，可以使单极负载电阻，可以使单端输出具有与双端输出端输出具有与双端输出相同的差模放大倍数及相同的差模放大倍数及共模抑制比共模抑制比 第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部

33、电路设计差动电路中，晶体管参数：1=2=60，rbb=300，VUI11，VUI01. 12。 求： （1）静态工作时的两管集电极电流 IC； （2）双端输出时的oU和从 T1单端输出时的1oU。 01. 1121OIIOidoVDUUUUvvA解：17234721000060beCVDrRA01. 0OUmAIC5 . 02/1CbeImVr26)1 (30017201. 0OUVUO72. 1VUUOO86. 0211例例1 1第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计80V.VBE20mA.RRVVIIEECCRCQ247524234mA.IIICQCQCQ1

34、22421VRIVVVVCCQECCCEQCEQ53 . 31 . 22 . 0121121krce50一、估算Q点：二、动态分析：kbeIrEQ3 . 11 . 2268030026130012, 1 等效的发射极耦合电阻REE比例式电流源的输出电阻krRRceoEE405050811444例例2 2：第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计480250813155338021./.RrRAWbeLvd 1.双出（双入或单入）：差模特性： rbe=1.3k, 把直流电源、Vic 都短路；RL 两臂各分一半；两臂的差模信号电流大小相等、方向相反，同时流过T4 时抵

35、消，使T4 无差模电流、也无差模电压，T4、 R1 可视作短路（或开路），这里作短路处理；对于RW：两臂各分一半。k.RrRWbeid656025081312212k.RRco662画差模信号通路：第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计 画共模信号通路：把直流电源、Vid 都短路；RL 两端共模信号电位相等，故其中无共模电流流过，故可视作开路；由于两臂的共模信号电流同时流过T4 、R1，因此，把它等效到每管发射极时，需用2REE表示。RW的影响可略。共模特性：已算得rbe=1.3k,电流源的输出电阻（等效的REE）为4050k。1.双出（双入或单入）：共模信号通

36、路AAKVVAvcvdCMRicocvc, 0MRrREEbeic656405028121第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计 2. 单出-（双入或单入）： （1）差模特性： 差模信号通路53002508131113380212121./.RrRAWbeLvdkRrRWbeid3 . 3025. 0813 . 121k.RRco33第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计 2. 单出-（双入或单入）： （2）共模特性0.0003ocvcicvAv 105100030530.AAKvcvdCMRdBog10020105第四章第四章

37、集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计4.3.5 MOS4.3.5 MOS差分放大器差分放大器 采用有源负载的采用有源负载的MOSMOS差分放大器差分放大器242112odddddiiiiii1112dmidmidig ug u12odmidiig uoLudmLidi RAg Ru24/ / /LdsdsLRrrR1.1.差模电压增益差模电压增益第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计2.共模电压增益由于电路两边对称 420oddiii=共模增益为0，CMR K趋于无穷大。 共模输入时的有源负载MOS差分放大器 第四章第四章 集成运算放大器的内

38、部电路设计集成运算放大器的内部电路设计2.共模电压增益共模输入时的有源负载MOS差分放大器12ddii=34ddii=24ddii=420oddiii=由于电路两边对称，必有 1、有源负载差分放大 器的共模增益为0，CMR K2、 趋于无穷大 第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计4.3.6 4.3.6 差分放大电路的传输特性及应用差分放大电路的传输特性及应用1 1、差分放大器的传输特性、差分放大器的传输特性2121BEBEiiiduuuuu()BEEESTuiIEXPU021IiiEE0110221()1()CEidESTCEidESTIiiuIEXPUIiiuIEXPU)2()(11)(110021TidTidESTidESCCUuthIUuEXPIUuEXPIIii晶体管发射极电流与BE结电压之间的关系)2(021TidCCCCOUuthRIiiRu输出电压第四章第四章 集成运算放大器的内部电路设计集成运算放大器的内部电路设计1）当0uid时，差分放大器处于平衡状态 12m0g20(/)2idCCOOidTud IIIImA VduU